[发明专利]一种基于时间反演技术的单天线变信道动目标检测方法

权利要求书

1.一种基于时间反演技术的单天线变信道动目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、接收散射环境中的M次快拍常规回波信号，并对所述M次快拍常规回波信号进行最大似然估计得到目标响应估计值，其中，M为大于0的整数；

步骤2、对所述目标响应估计值在时域反转并做能量标准化得到时间反演发射信号，将所述时间反演发射信号重新发射到所述散射环境中，再接收所述散射环境中的时间反演回波信号；

步骤3、对所述M次快拍常规回波信号进行时域采样，并根据时域采样后的M次快拍常规回波信号估计多径幅度衰减系数估计值，根据所述目标响应估计值估计得到多径时延估计值；

步骤4、对所述时间反演回波信号进行时域采样，根据时域采样后的时间反演回波信号、所述多径时延估计值和所述多径幅度衰减系数估计值估计信道扰动方差；

步骤5、时间反演似然比检测器根据所述多径时延估计值、所述多径幅度衰减系数估计值、所述信道扰动方差和所述时域采样后的时间反演回波信号计算检测统计量，根据所述检测统计量判断动目标是否存在，以完成信道动目标的检测。

2.根据权利要求1所述的基于时间反演技术的单天线变信道动目标检测方法，其特征在于，所述步骤1中接收的第m次快拍常规回波信号表达式为：

其中，x_m(t)为第m次快拍常规回波信号，s(t)为散射环境中的常规发射信号，v_m(t)为第m次快拍的加性复高斯白噪声，h(t)为常规发射信号传输过程中前向信道响应，前向信道响应h(t)中包含L条传播路径，第l条传播路径的前向信道脉冲响应表达式为：

h_l(t)＝α_lδ(t-τ_l),l＝1,…,L；

其中，h_l(t)为第l条传播路径的前向信道脉冲响应，α_l为第l条传播路径的幅度衰减系数，τ_l为第l条传播路径的时延，δ(t)为狄拉克函数，ω_c＝2πf_c，f_c为中心频率，β_l为常规发射信号传输过程的前向信道中第l条传播路径对应的多普勒频移因子，r(t)定义为目标响应信号，则对所述M次快拍常规回波信号进行最大似然估计得到所述目标响应估计值表达式为：

其中，为目标响应估计值。

3.根据权利要求2所述的基于时间反演技术的单天线变信道动目标检测方法，其特征在于，所述步骤2中所述时间反演发射信号为其中，为所述目标响应估计值在时域反转的信号，k为能量标准化系数，所述能量标准化系数k表达式为：

其中，E_s为常规发射信号的能量，所述能量E_s表达式为：

4.根据权利要求3所述的基于时间反演技术的单天线变信道动目标检测方法，其特征在于，所述步骤2中接收的所述时间反演回波信号表达式为：

其中，y(t)为时间反演回波信号，为时间反演发射信号传输过程的后向信道中第l条传播路径对应的多普勒频移因子，与β_l相等，w(t)为时间反演发射信号重新发射到散射环境中的复高斯白噪声，z₁(t)为聚焦信号响应，z₂(t)为扰动信号响应，为时间反演发射信号传输过程的后向信道响应，后向信道响应表达式为：

其中，∈(t)为目标运动造成的信道扰动，ρ为前向信道与后向信道的相关系数，相关系数ρ表达式为：

其中，为幅度衰减系数α_l的方差，为信道扰动∈(t)的方差。